Pengolahan Air limbah pdf 1
Aulia Ulfah Farahdiba
auliaulfahfarahdiba@gmail.com
Jurusan Teknik Lingkungan Universitas Islam Indonesia
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
1
Pengert ian Air Lim bah
Air limbah adalah air bekas yang sudah tidak
dimanfaatkan atau tidak dapat dimanfaatkan
secara langsung oleh manusia, disebabkan
adanya kandungan parameter pencemar
melebihi ambang batas baku mutu yang
ditetapkan
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
2
Sum ber Air Lim bah
Kegiatan domestik (Air limbah rumah
tangga)
Buangan dapur
Buangan kamar mandi
Kegiatan komersial (Air limbah Rumah
sakit, hotel, restoran dan pertokoan)
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
3
Sum ber Air Lim bah
( lanj ut an..)
Kegiatan industri (Air limbah industri),
kualitas & kuantitas dipengaruhi oleh :
Besar kecilnya industri
Proses produksi pada industri
Penggunaan air
Pengolahan air buangan yang ada
Infiltrasi / inflow
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
4
AIR LIMBAH DOMESTIK
Air = 99,9 %
Organik = 70 %
•Protein
= 65 %
•Karbohidrat = 25 %
•Lemak
= 10 %
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
Padatan = 0,1 %
Anorganik = 30 %
•Bahan Butiran
•Logam
•Garam - garam
5
Parameter Pencemar Utama :
Zat Padat Tersuspensi (TSS)
BOD(Biological Oxygen Demand)
COD(Chemical Oxygen Demand)
Nitrogen (organik - anorganik)
Phosphat (organik
anorganik)
Beberapa Logam berat
Bakteriologis (MPN/100 ml)
Senyawa senyawa organik dan Asam Asam organik.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
6
Mengapa air limbah harus diolah?
1.
2.
Mencegah polusi air permukaan dan air tanah.
Mereduksi penyebaran penyakit menular
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
7
Dampak Pencemaran :
Penurunan daya dukung badan air permukaan
Penyebaran penyakit
Pencemaran badan air tanah
Pencemaran tanah
Pendangkalan pada muara sungai
Eutrophikasi
Perubahan ekosistem badan air permukaan.
Penurunan sumber daya air baik air permukaan
maupun air tanah.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
8
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
9
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
10
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
11
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
12
Kualit as Air Buangan
PHYSICAL QUALITY
WASTEWATER
QUALITY
CHEMICAL QUALITY
MICROBIOLOGICAL
QUALITY
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
13
Kualit as Fisik
PARAMETER
DESKRIPSI
TEMPERATUR
Temperatur air buangan sedikit lebih tinggi dibandingkan
temperatur air biasa, sangat dipengaruhi oleh adanya aktifitas
mikrobiologis, kelarutan gas dan viskositas
WARNA
Air buangan yang baru umumnya berwarna abu
abu--abu muda,
sedangkan air buangan dari septic tank umumnya berwarna
hitam / lebih gelap. Semakin gelap warna semakin kuat air
buangan
BAU
Air buangan yang baru, biasanya didominasi bau sabun /
lemak, sedangkan air buangan yang sudah lama / dari septic
tank lebih kuat baunya ( akibat adanya produkproduk-produk hasil
penguraian, misal ; H2S )
KEKERUHAN
Kekeruhan pada air buangan disebabkan oleh kandungan SS.
Semakin tinggi kekeruhan, semakin kuat air buangan tersebut
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
14
Kualit as Kim ia
PARAMETER
DESKRIPSI
TOTAL SOLIDS
Materi organik dan inorganik, settleable, suspended dan
dissolved. Solids ini menunjukkan jumlah lumpur yang dapat
disisihkan dalam bak sedimentasi
BOD5
BOD menggambarkan jumlah komponen organik yang dapat
didegradasi secara biologis
COD
COD menunjukkan zat organik dan jumlah oksigen yang
dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dengan bahan
kimia (kalium dikromat) dalam kondisi asam
TOC
TOC merupakan ukuran zat organik yang terdapat dalam air
buangan. TOC ditentukan dengan mengkonversi organic
carbon menjadi karbondioksida. CO2 inilah yang diukur
TOTAL NITROGEN
Total nitrogen meliputi nitrogen organik, ammonia, nitrit, dan
nitrat
TOTAL FOSFOR
Total fosfor meliputi organik dan inorganik
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
15
Kualit as Kim ia
PARAMETER
( lanj ut an)
DESKRIPSI
pH
pH mengindikasikan kondisi asam atau basa air buangan
ALKALINITAS
Alkalinitas dalam air buangan menunjukkan keberadaan ion
bikarbonat, karbonat dan hidroxide
KESADAHAN
Kesadahan dalam air buangan terutama disebabkan oleh
adanya ion kalsium dan magnesium. Nilai kesadahan air
buangan tergantung pada kualitas air bersih
CLORIDA
Clorida dalam air buangan berasal dari air bersih, buangan
manusia dan air buangan domestik
MINYAK dan LEMAK
Umumnya berasal dari minyak dan lemak dalam makanan
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
16
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
17
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
18
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
19
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
20
Kekuat an air lim bah dalam
BOD 5 dan COD
21
Kekuatan
BOD5 (mg/l)
COD (mg/l)
Lemah
0,2 mm
3.Pengendapan
Partikel tersuspensi
4. Pengapungan
Minyak, Lemak dan Olie
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
41
Flow diagram Pengolahan pertama :
Influen
Efluen
Penyaringan
Kasar
Bak Pemisah
Pasir dan
Kerikil
Pengendapan
Pertama
Lumpur (TSS dan BOD)
42
Jurusan
Teknik Lingkungan FTSP - UII
Perajang
I. Saringan Kasar (Bar Screen):
Fungsi : Menyaring bahan tersuspensi dalam ukuran besar (plastik,
kayu, kain dll)
2.
Cara Pembersihan : a. Manual
b. Mekanis
3. Bentuk Bak Penyaring : Saluran empat Persegi Panjang
1.
43
Jurusan
Teknik Lingkungan FTSP - UII
Bar Screen
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
44
II. Pengendapan Pertama
Fungsi : Memisahkan padatan tersuspensi termasuk partikel diskrit
dan partikel flokulen.
2.
Syarat : aliran harus dalam kondisi Laminer.
3.
Prinsip Pengendapan aliran kontinyu :
Merubah kecepatan aliran horisontal (VH) sedemikian rupa agar
kecepatan pengendapan partikel (Vs) >> (VH)
4. Efisiensi Pemisahan :
Zat Padat Tersuspensi
:20 65 %
1.
Konsentrasi BOD
: 20 45 %
45
Jurusan
Teknik Lingkungan FTSP - UII
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
46
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
47
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
48
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
49
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
50
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
51
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
52
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
53
Biological treatment processes
Biological t reat m ent processes
Suspendedgrowt h process
Act ivat ed sludge
Oxidat ion dit ch
Sequencing bat ch
react or
Anaerobic- aerobic
process
A2 O process
Anaerobic
Condition
Aerobic
Anaerobic digest ion
Mixedprocess
Cont act filt rat ion
Fluidized bed
Self- aggregat ion
Biofilm
process
Trickling filt er
Rot at ing
biological
cont act or
Aerobic filt er bed
UASB
Anaerobic filt er
bed
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
54
DASAR DASAR PROSES BIOLOGI PADA
PENGOLAHAN AIR LIMBAH.
Polutan Organik biodegradable merupakan sumber
makanan bagi mikroorganisme
Polutan Organik dinyatakan sebagai parameter BOD,
COD
BOD atau COD yang dikonsumsi oleh
mikroorganisme dalam keadaan terlarut.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
55
Prinsip Oksidasi senyawa Organik secara aerobik:
Polutan
Organik
(BOD/COD
)
S
+
Bakteri/
Mikrob
a
X
+
O2
Bakteri
+ Produk
baru
Oksidasi
(MLSS atau MLVSS)
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
56
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
57
Lumpur Aktif
58
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
Implementasi proses lumpur aktif di lapangan
59
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
3.Modifikasi Proses Lumpur aktif :
a.
b.
c.
d.
e.
Aerasi diperpanjang (extended aeration)
Aerasi berjenjang
Kontak Stabilisasi
Injeksi dengan Oksigen Murni
Parit Oksidasi (Oxidation ditch)
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
60
4. Problem lumpur aktif :
Problem utama :
pengapungan sludge (bulking sludge)
Penyebab : bakteri filamentous
Pemicu tumbuh bakteri filamentous :
Kandungan Oksigen terlarut rendah
Kurang nutrien (rasio BOD : N: P minimal = 100:5:1)
Rasio F/M terlalu rendah atau terlalu tinggi.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
61
TERIMA KASIH
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
62
auliaulfahfarahdiba@gmail.com
Jurusan Teknik Lingkungan Universitas Islam Indonesia
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
1
Pengert ian Air Lim bah
Air limbah adalah air bekas yang sudah tidak
dimanfaatkan atau tidak dapat dimanfaatkan
secara langsung oleh manusia, disebabkan
adanya kandungan parameter pencemar
melebihi ambang batas baku mutu yang
ditetapkan
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
2
Sum ber Air Lim bah
Kegiatan domestik (Air limbah rumah
tangga)
Buangan dapur
Buangan kamar mandi
Kegiatan komersial (Air limbah Rumah
sakit, hotel, restoran dan pertokoan)
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
3
Sum ber Air Lim bah
( lanj ut an..)
Kegiatan industri (Air limbah industri),
kualitas & kuantitas dipengaruhi oleh :
Besar kecilnya industri
Proses produksi pada industri
Penggunaan air
Pengolahan air buangan yang ada
Infiltrasi / inflow
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
4
AIR LIMBAH DOMESTIK
Air = 99,9 %
Organik = 70 %
•Protein
= 65 %
•Karbohidrat = 25 %
•Lemak
= 10 %
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
Padatan = 0,1 %
Anorganik = 30 %
•Bahan Butiran
•Logam
•Garam - garam
5
Parameter Pencemar Utama :
Zat Padat Tersuspensi (TSS)
BOD(Biological Oxygen Demand)
COD(Chemical Oxygen Demand)
Nitrogen (organik - anorganik)
Phosphat (organik
anorganik)
Beberapa Logam berat
Bakteriologis (MPN/100 ml)
Senyawa senyawa organik dan Asam Asam organik.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
6
Mengapa air limbah harus diolah?
1.
2.
Mencegah polusi air permukaan dan air tanah.
Mereduksi penyebaran penyakit menular
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
7
Dampak Pencemaran :
Penurunan daya dukung badan air permukaan
Penyebaran penyakit
Pencemaran badan air tanah
Pencemaran tanah
Pendangkalan pada muara sungai
Eutrophikasi
Perubahan ekosistem badan air permukaan.
Penurunan sumber daya air baik air permukaan
maupun air tanah.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
8
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
9
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
10
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
11
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
12
Kualit as Air Buangan
PHYSICAL QUALITY
WASTEWATER
QUALITY
CHEMICAL QUALITY
MICROBIOLOGICAL
QUALITY
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
13
Kualit as Fisik
PARAMETER
DESKRIPSI
TEMPERATUR
Temperatur air buangan sedikit lebih tinggi dibandingkan
temperatur air biasa, sangat dipengaruhi oleh adanya aktifitas
mikrobiologis, kelarutan gas dan viskositas
WARNA
Air buangan yang baru umumnya berwarna abu
abu--abu muda,
sedangkan air buangan dari septic tank umumnya berwarna
hitam / lebih gelap. Semakin gelap warna semakin kuat air
buangan
BAU
Air buangan yang baru, biasanya didominasi bau sabun /
lemak, sedangkan air buangan yang sudah lama / dari septic
tank lebih kuat baunya ( akibat adanya produkproduk-produk hasil
penguraian, misal ; H2S )
KEKERUHAN
Kekeruhan pada air buangan disebabkan oleh kandungan SS.
Semakin tinggi kekeruhan, semakin kuat air buangan tersebut
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
14
Kualit as Kim ia
PARAMETER
DESKRIPSI
TOTAL SOLIDS
Materi organik dan inorganik, settleable, suspended dan
dissolved. Solids ini menunjukkan jumlah lumpur yang dapat
disisihkan dalam bak sedimentasi
BOD5
BOD menggambarkan jumlah komponen organik yang dapat
didegradasi secara biologis
COD
COD menunjukkan zat organik dan jumlah oksigen yang
dibutuhkan untuk mengoksidasi zat organik dengan bahan
kimia (kalium dikromat) dalam kondisi asam
TOC
TOC merupakan ukuran zat organik yang terdapat dalam air
buangan. TOC ditentukan dengan mengkonversi organic
carbon menjadi karbondioksida. CO2 inilah yang diukur
TOTAL NITROGEN
Total nitrogen meliputi nitrogen organik, ammonia, nitrit, dan
nitrat
TOTAL FOSFOR
Total fosfor meliputi organik dan inorganik
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
15
Kualit as Kim ia
PARAMETER
( lanj ut an)
DESKRIPSI
pH
pH mengindikasikan kondisi asam atau basa air buangan
ALKALINITAS
Alkalinitas dalam air buangan menunjukkan keberadaan ion
bikarbonat, karbonat dan hidroxide
KESADAHAN
Kesadahan dalam air buangan terutama disebabkan oleh
adanya ion kalsium dan magnesium. Nilai kesadahan air
buangan tergantung pada kualitas air bersih
CLORIDA
Clorida dalam air buangan berasal dari air bersih, buangan
manusia dan air buangan domestik
MINYAK dan LEMAK
Umumnya berasal dari minyak dan lemak dalam makanan
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
16
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
17
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
18
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
19
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
20
Kekuat an air lim bah dalam
BOD 5 dan COD
21
Kekuatan
BOD5 (mg/l)
COD (mg/l)
Lemah
0,2 mm
3.Pengendapan
Partikel tersuspensi
4. Pengapungan
Minyak, Lemak dan Olie
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
41
Flow diagram Pengolahan pertama :
Influen
Efluen
Penyaringan
Kasar
Bak Pemisah
Pasir dan
Kerikil
Pengendapan
Pertama
Lumpur (TSS dan BOD)
42
Jurusan
Teknik Lingkungan FTSP - UII
Perajang
I. Saringan Kasar (Bar Screen):
Fungsi : Menyaring bahan tersuspensi dalam ukuran besar (plastik,
kayu, kain dll)
2.
Cara Pembersihan : a. Manual
b. Mekanis
3. Bentuk Bak Penyaring : Saluran empat Persegi Panjang
1.
43
Jurusan
Teknik Lingkungan FTSP - UII
Bar Screen
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
44
II. Pengendapan Pertama
Fungsi : Memisahkan padatan tersuspensi termasuk partikel diskrit
dan partikel flokulen.
2.
Syarat : aliran harus dalam kondisi Laminer.
3.
Prinsip Pengendapan aliran kontinyu :
Merubah kecepatan aliran horisontal (VH) sedemikian rupa agar
kecepatan pengendapan partikel (Vs) >> (VH)
4. Efisiensi Pemisahan :
Zat Padat Tersuspensi
:20 65 %
1.
Konsentrasi BOD
: 20 45 %
45
Jurusan
Teknik Lingkungan FTSP - UII
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
46
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
47
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
48
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
49
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
50
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
51
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
52
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
53
Biological treatment processes
Biological t reat m ent processes
Suspendedgrowt h process
Act ivat ed sludge
Oxidat ion dit ch
Sequencing bat ch
react or
Anaerobic- aerobic
process
A2 O process
Anaerobic
Condition
Aerobic
Anaerobic digest ion
Mixedprocess
Cont act filt rat ion
Fluidized bed
Self- aggregat ion
Biofilm
process
Trickling filt er
Rot at ing
biological
cont act or
Aerobic filt er bed
UASB
Anaerobic filt er
bed
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
54
DASAR DASAR PROSES BIOLOGI PADA
PENGOLAHAN AIR LIMBAH.
Polutan Organik biodegradable merupakan sumber
makanan bagi mikroorganisme
Polutan Organik dinyatakan sebagai parameter BOD,
COD
BOD atau COD yang dikonsumsi oleh
mikroorganisme dalam keadaan terlarut.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
55
Prinsip Oksidasi senyawa Organik secara aerobik:
Polutan
Organik
(BOD/COD
)
S
+
Bakteri/
Mikrob
a
X
+
O2
Bakteri
+ Produk
baru
Oksidasi
(MLSS atau MLVSS)
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
56
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
57
Lumpur Aktif
58
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
Implementasi proses lumpur aktif di lapangan
59
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
3.Modifikasi Proses Lumpur aktif :
a.
b.
c.
d.
e.
Aerasi diperpanjang (extended aeration)
Aerasi berjenjang
Kontak Stabilisasi
Injeksi dengan Oksigen Murni
Parit Oksidasi (Oxidation ditch)
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
60
4. Problem lumpur aktif :
Problem utama :
pengapungan sludge (bulking sludge)
Penyebab : bakteri filamentous
Pemicu tumbuh bakteri filamentous :
Kandungan Oksigen terlarut rendah
Kurang nutrien (rasio BOD : N: P minimal = 100:5:1)
Rasio F/M terlalu rendah atau terlalu tinggi.
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
61
TERIMA KASIH
Jurusan Teknik Lingkungan FTSP - UII
62